石质文物保护

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1、石质文物的保护谢云峰、刘彦琪中科院研究生院本部石质文物的保护内容纲要1、石质文物产生病害的原因2、石质文物的加固保护3、结论和建议1、石质文物产生病害的原因石质文物病害主要是指石质文物的风化，特别是露天石质文物暴露在大自然环境中，经受着酸雨、酸雾的不断侵蚀，材料老化要比馆藏石质文物快得多。1.1石质文物的保存环境露天环境室内环境地下环境1.1.1露天环境露天环境包括五大部分：地质环境、大气环境、水文环境、生物环境和人文环境。它们共同组成了完整同意的文物保存环境。1、地质环境地质环境与石质文物的关系很密切，它是石质材料形成的决定因素。不同的石材来

2、源于不同的地质环境：花岗岩、凝灰岩等由岩浆作用形成；石灰岩、白云岩、砂粒岩等经历了原岩破碎、搬运、堆积和胶结、压密等一系列的成岩过程；大理石、石英岩等则是前两类演示在高温、高压等内外应力作用下，经变质形成的。一般而言，露天石质文物赋存的地质环境比较稳定。2、大气环境大气环境包括温度、湿度、光辐射、大气运动等基本因子，影响着气候类型的基本特征。一个地区的光、热、大气降水条件，是决定气候类型的主要因素。在干旱地区，水的吸收和蒸发作用、盐分的结晶与潮解，对石质文物的保存起决定性作用；在潮湿地区，植被的生长、化学侵蚀表现突出；在寒冷地区，冻融作用明显。

3、幻灯片653、水文环境水文环境是由各种水体及其分布、运动形态组成的，主要包括地表水体、地表径流。地下水及其地下径流等基本因子。这些水体的存在，诱发了石质文物的许多病害类型。如：静水压力、水的化学作用和冰劈效应会导致岩体裂隙扩张；水的溶解和水化作用又会导致岩石胶结组分的破坏等。4、生物环境生物环境主要由动植物和微生物及其活动构成。不同的植物会给文物带来不同的危害，成片成带分布的植物群落会改变小气候环境，如相对湿度、风速等；对石质文物危害的动物主要是鸟类、鼠类等；微生物对石质文物的危害是普遍的，地衣、藻类、苔藓、菌类等可附着在石质表面和裂隙深处，其

4、生长和繁殖会导致石质材料的劣化。5、人文环境人文环境即社会环境因素，包括工农业生产带来的环境污染和不当的人为干预活动，是室外石质文物病害加剧的重要因素，近年旅游经济发展带来的不良后果，直接影响着露天石质文物的保存状况。1.1.2室内环境室内环境即博物馆环境，主要针对收藏在库房里和陈列在展厅或者展柜之中的佛像、碑刻等可移动的石质文物。室内温度、湿度、空气流通、光照、粉尘、有害气体、参观游客量等是构成博物馆环境的重要因子。其中温湿度影响作用较大。一般条件下的馆藏环境的室内温度变化在5~30℃之间，可控温度变化在35℃范围之内，这种变化差异对石质文物

5、不会产生迅速而直接的危害。1.1.3地下环境和水下环境地下环境主要针对墓葬等遗址，水下环境保存的石质文物较少。地下环境的空间特点及岩土层的深度影响着内部的微气候（湿度、温度、空气流通等）变化，一般持续的高湿度（大于70％，甚至大于90％）主要取决于土壤湿度、渗水状况等。1.2石质文物的病害类型根据意大利规定的国际标准化石材病变类型定义及描述可分为：1、色彩变质：由色调、亮度、饱和度等指标2、蜂窝状孔洞：大小不同、形状不一的孔洞3、结壳：性质紧密的沉积物幻灯片334、硬壳：石材本身或者其他处理用的物质的表面变质层5、变形6、差异病变：由于器物结果

6、或成分不均一而形成的差异性病变7、表面沉积：如灰尘、鸟粪等8、风化9、脱落10、（盐性）结晶11、侵蚀12、层状脱落13、断裂与裂缝幻灯片3214、结垢15、空缺：部分脱落和残缺，从而显露出内部结构16、斑痕：器物表面表现的以外着色17、缺失：在其他术语无法表达病变时才使用，对于绘画一般使用“空缺”18、锈迹幻灯片6419、生物绿锈：主要由可以附着灰尘、肥土等物质的微生物构成20、薄膜21、微孔：形成互相接近、数量众多的盲孔22、粉化：表现为粉末状或颗粒状的物质自发脱落23、植物存在：存在第一、苔藓和其他植物24、膨胀25、鳞片状脱落1.3石质

7、文物病害原因1.3.1石质本身的原因与地质环境密切相关、就地取材、风化的内因1、岩石种类的影响可分为砂岩、石灰岩和花岗岩砂岩：云冈石窟、莫高窟等（可能是硅质、长石等）石灰岩：龙门石窟（主要是碳酸盐）石质文物幻灯片31花岗岩：较少，江苏孔望山摩崖造像（硅酸盐）稳定性：花岗岩＞石灰岩＞砂岩2、化学因素（1）溶解作用岩石中有些矿物能溶于水，发生溶解作用。岩石可分为易溶岩和非易溶岩：易溶岩包括碳酸盐和硫酸盐，其中前者最常见石灰岩和白云岩；非易溶岩有花岗岩、玄武岩、石英岩、片麻岩等。环境中酸性污染会加剧溶解作用，如酸雨对石质文物产生溶蚀破坏，这种现象甚至

8、发生在难溶的花岗岩石质文物上。二氧化硫长期的作用还会使坚硬的石灰岩变成疏松、粉末状的石膏：2CaC03+2S02+02+4H20=2CaS04+2H2